(物电学院 通讯员 类淑来)近日,物电学院理论计算团队李淑娟博士为第一通讯作者的最新成果computational design of bimetallic tm2@g-c9n4electrocatalysts for enhanced co reduction toward c2products被材料与化学领域顶级期刊chinese chemical letters正式发表。
电化学还原一氧化碳(ecor)作为生产高附加值的化工产品的研究是当前的热点之一。然而目前该类型催化剂存在选择性差和法拉第效率低的问题,严重限制了它们在工业生产中的应用。研究人员通过第一性原理计算研究了同核双原子金属电催化剂tm2@c9n4(tm = fe,co,ni和cu)在ecor中的性质,提出了四种新型双原子催化剂。这些新型催化剂表现出良好的化学稳定性,适合实验合成和工业生产实际应用。研究发现,双原子过渡金属锚定在c9n4单层上,极大地促进了高附加值c2产物(如c2h5oh和c2h4)的生产,这与co偶联过程的极低极限电位(-0.06∼-0.46 v)和过渡态势垒(0.54–1.08 ev)密切相关。该催化剂通过显著抑制竞争的析氢反应(her),在ecor中实现了对c2产物的高选择性。这一研究成果有望推动双原子催化剂在ecor领域的进一步发展。该成果由我校和天津师范大学、中国科学技术大学课题组合作完成,该研究工作得到了自然科学基金委、湖北省教育厅和湖北文理学院科技创新团队项目的资助。
双原子催化剂tm2@c9n4催化示意图
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